分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，包括：分散控制系統(tǒng)(即DCS控制系統(tǒng))(1)、iERMS控制器(2)、樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)(3)、能源站終端設(shè)備(4)和多個(gè)DDC控制器(5)，所述的iERMS控制器(2)分別與分散控制系統(tǒng)(1)和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)(3)連接，能源站終端設(shè)備(4)與分散控制系統(tǒng)(1)連接，多個(gè)DDC控制器(5)分別與樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)(3)連接。本實(shí)用新型解決了系統(tǒng)一二次側(cè)流量不平衡導(dǎo)致整體效率降低的問題，實(shí)現(xiàn)了樓宇分布式能源系統(tǒng)的機(jī)組出力與樓宇暖通系統(tǒng)的供水溫度相匹配，從而提高了能源站的整體綜合效率。
【專利說明】
分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，屬于分布式能源控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]樓宇分布式能源系統(tǒng)主要向用戶提供電能、冷媒水、熱媒水以及生活冷熱水；不過，建設(shè)樓宇分布式能源系統(tǒng)不僅可以向用戶提供各種能源，還可以提高一次能源的轉(zhuǎn)化率，提高能源利用率并降低PM、N0X、S02等污染物的排放量。同時(shí)，分布式能源系統(tǒng)還具有“就地生產(chǎn)就地利用”的特征，因而可以降低能量傳輸和輸送過程中造成的損失。
[0003]目前國內(nèi)大部分的樓宇分布式能源站中，能源站和樓宇暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)大多是相互獨(dú)立的兩家單位設(shè)計(jì)的，這種設(shè)計(jì)模式容易造成二者的冷熱負(fù)荷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不一致，系統(tǒng)流量設(shè)計(jì)不一致。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中會導(dǎo)致一二次側(cè)的水流量、負(fù)荷、水栗不匹配等問題。另外，雖然在設(shè)計(jì)階段，能源站機(jī)組的額定出力可以根據(jù)設(shè)計(jì)流量和供回水溫差值確定，但在實(shí)際運(yùn)行過程中水栗揚(yáng)程的變動會導(dǎo)致一次側(cè)的流量比設(shè)計(jì)值高，而且一二次側(cè)供水溫差高，從而使機(jī)組出力和供水溫度無法到達(dá)設(shè)計(jì)要求，表現(xiàn)為機(jī)組無法達(dá)到設(shè)計(jì)工況，導(dǎo)致能源站的綜合效率偏低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，它可以實(shí)現(xiàn)樓宇分布式能源系統(tǒng)的機(jī)組出力與樓宇暖通系統(tǒng)的供水溫度相匹配，從而提高能源站的整體綜合效率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:一種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，包括:分散控制系統(tǒng)(即DCS控制系統(tǒng))、iERMS控制器、樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)、能源站終端設(shè)備和多個(gè)DDC控制器，所述的iERMS控制器分別與分散控制系統(tǒng)和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)連接，能源站終端設(shè)備與分散控制系統(tǒng)連接，多個(gè)DDC控制器分別與樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)連接。
[0006]優(yōu)選的，所述的iERMS控制器包括:通訊模塊，所述的通訊模塊分別通過ModbusTCP協(xié)議與分散控制系統(tǒng)和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)連接，從而可以使得能源站DCS系統(tǒng)和樓宇自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信且通信效率較高。
[0007]優(yōu)選的，所述的能源站終端設(shè)備包括:內(nèi)燃機(jī)、直燃機(jī)、電制冷機(jī)和余熱機(jī)，所述的內(nèi)燃機(jī)、直燃機(jī)、電制冷機(jī)和余熱機(jī)分別與分散控制系統(tǒng)連接，從而可以根據(jù)需求有效提供電能、冷媒水、熱媒水以及生活冷熱水等能源給樓宇住戶。
[0008]前述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置中，還包括:多個(gè)溫度探測器、壓力計(jì)和流量計(jì)，所述的多個(gè)溫度探測器、壓力計(jì)和流量計(jì)分別與DDC控制器連接，從而可以準(zhǔn)確測量各支路供回水實(shí)時(shí)參數(shù)和樓宇負(fù)荷變化情況。
[0009]前述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置中，所述的分散控制系統(tǒng)采用TCS3000DCS控制系統(tǒng)，從而可以降低系統(tǒng)成本。
[0010]上述裝置中，所述的iERMS控制器采用DPU控制柜，從而可以提高系統(tǒng)處理效率，同時(shí)這種設(shè)備還具有硬件熱備冗余功能，同時(shí)電源系統(tǒng)也具有冗余功能。
[0011]本實(shí)用新型中，所述的內(nèi)燃機(jī)采用顏巴赫J(rèn)MS620內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組和HEY262X160/390型煙氣-熱水型溴化鋰機(jī)組;所述的直燃機(jī)采用HZXQI1-349(14/7)H2M2型兩用直燃機(jī)和瓜父011-349(14/7)1?2!12-1110型三用直燃機(jī);所述的電制冷機(jī)采用RHSCW330XJ型電制冷機(jī)；所述的余熱機(jī)采用煙氣熱水型溴化鋰余熱機(jī)，從而可以降低系統(tǒng)成本。
[0012]優(yōu)選的，所述的通訊模塊可采用SCM通訊卡，此卡件通過總線方式與DPU相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)高速傳輸并能夠共享DPU的冗余電源，并有3個(gè)隔離獨(dú)立的串口和485通訊端口，避免了不同通訊設(shè)備之間共地造成通訊錯(cuò)亂的問題。
[0013]優(yōu)選的，所述的內(nèi)燃機(jī)、直燃機(jī)、電制冷機(jī)和余熱機(jī)分別通過硬接線與分散控制系統(tǒng)連接，從而可以避免因通訊中斷造成所有設(shè)備無法控制的局面，另外通過硬接線連接具有響應(yīng)時(shí)間快的優(yōu)點(diǎn)，每個(gè)控制信號都是相對獨(dú)立的。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過利用分散控制系統(tǒng)(S卩DCS控制系統(tǒng))、iERMS控制器、樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)、能源站終端設(shè)備和多個(gè)DDC控制器，從而將分布式能源系統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)和樓宇自控系統(tǒng)(Building AutomaticSyStem，BAS)連接在一起，解決了系統(tǒng)一二次側(cè)流量不平衡導(dǎo)致整體效率降低的問題，實(shí)現(xiàn)了樓宇分布式能源系統(tǒng)的機(jī)組出力與樓宇暖通系統(tǒng)的供水溫度相匹配，從而提高了能源站的整體綜合效率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記:1_分散控制系統(tǒng)，2-1ERMS控制器，3-樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，4-能源站終端設(shè)備，5-DDC控制器，6-通訊模塊，7-內(nèi)燃機(jī)，8-直燃機(jī)，9-電制冷機(jī)，I O-余熱機(jī)，11 -溫度探測器，12-壓力計(jì)，13-流量計(jì)。
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型的實(shí)施例1:一種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，如圖1所示，包括:分散控制系統(tǒng)(即DCS控制系統(tǒng))1、iERMS控制器2、樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3、能源站終端設(shè)備4和多個(gè)DDC控制器5，所述的iERMS控制器2分別與分散控制系統(tǒng)I和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接，能源站終端設(shè)備4與分散控制系統(tǒng)I連接，多個(gè)DDC控制器5分別與樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接。所述的iERMS控制器2包括:通訊模塊6，所述的通訊模塊6分別通過ModbusTCP協(xié)議與分散控制系統(tǒng)I和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接。所述的能源站終端設(shè)備4包括:內(nèi)燃機(jī)7、直燃機(jī)8、電制冷機(jī)9和余熱機(jī)10，所述的內(nèi)燃機(jī)7、直燃機(jī)8、電制冷機(jī)9和余熱機(jī)10分別與分散控制系統(tǒng)I連接。還包括:多個(gè)溫度探測器11、壓力計(jì)12和流量計(jì)13，所述的多個(gè)溫度探測器11、壓力計(jì)12和流量計(jì)13分別與DDC控制器5連接。所述的分散控制系統(tǒng)I采用TCS3000DCS控制系統(tǒng)。所述的iERMS控制器2采用DPU控制柜。所述的內(nèi)燃機(jī)7采用顏巴赫J(rèn)MS620內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組和HEY262X160/390型煙氣-熱水型溴化鋰機(jī)組;所述的直燃機(jī)8采用HZXQI1-349(14/7)H2M2 型兩用直燃機(jī)和 HZXQI1-349(14/7)R2H2-W110 型三用直燃機(jī)；所述的電制冷機(jī)9采用RHSCW3 30X J型電制冷機(jī);所述的余熱機(jī)1采用煙氣熱水型溴化鋰余熱機(jī)。所述的通訊模塊6采用SCM通訊卡。所述的內(nèi)燃機(jī)7、直燃機(jī)8、電制冷機(jī)9和余熱機(jī)10分別通過硬接線與分散控制系統(tǒng)I連接。所述的樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3可采用485網(wǎng)關(guān)，具有通用性強(qiáng)，且設(shè)備接線簡單。
[0019]實(shí)施例2:—種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，如圖1所示，包括:分散控制系統(tǒng)(即DCS控制系統(tǒng))1、iERMS控制器2、樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3、能源站終端設(shè)備4和多個(gè)DDC控制器5，所述的iERMS控制器2分別與分散控制系統(tǒng)I和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接，能源站終端設(shè)備4與分散控制系統(tǒng)I連接，多個(gè)DDC控制器5分別與樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接。所述的能源站終端設(shè)備4包括:內(nèi)燃機(jī)7、直燃機(jī)8、電制冷機(jī)9和余熱機(jī)10，所述的內(nèi)燃機(jī)
7、直燃機(jī)8、電制冷機(jī)9和余熱機(jī)10分別與分散控制系統(tǒng)I連接。還包括:多個(gè)溫度探測器11、壓力計(jì)12和流量計(jì)13，所述的多個(gè)溫度探測器11、壓力計(jì)12和流量計(jì)13分別與DDC控制器5連接。
[0020]實(shí)施例3:—種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，如圖1所示，包括:分散控制系統(tǒng)(即DCS控制系統(tǒng))1、iERMS控制器2、樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3、能源站終端設(shè)備4和多個(gè)DDC控制器5，所述的iERMS控制器2分別與分散控制系統(tǒng)I和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接，能源站終端設(shè)備4與分散控制系統(tǒng)I連接，多個(gè)DDC控制器5分別與樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接。所述的iERMS控制器2包括:通訊模塊6，所述的通訊模塊6分別通過Modbus TCP協(xié)議與分散控制系統(tǒng)I和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接。
[0021]實(shí)施例4:一種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，如圖1所示，包括:分散控制系統(tǒng)(即DCS控制系統(tǒng))1、iERMS控制器2、樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3、能源站終端設(shè)備4和多個(gè)DDC控制器5，所述的iERMS控制器2分別與分散控制系統(tǒng)I和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接，能源站終端設(shè)備4與分散控制系統(tǒng)I連接，多個(gè)DDC控制器5分別與樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3連接。
[0022]本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的工作原理:1ERMS控制器2將分布式能源系統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System，DCS)和樓宇自控系統(tǒng)(Building AutomaticSyStem，BAS)連接在一起，通過收集樓宇側(cè)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及外界環(huán)境溫度和室內(nèi)即時(shí)信息，做出能源站機(jī)組的最優(yōu)控制決策。具體的說，多個(gè)溫度探測器U、壓力計(jì)12和流量計(jì)13分別采集樓宇暖通系統(tǒng)的供水溫度以及外界環(huán)境溫度和室內(nèi)即時(shí)溫度信息、實(shí)時(shí)樓宇負(fù)荷、二次側(cè)流量信息，并通過DDC控制器5傳輸至樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3，樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)3再通過通訊模塊6將信息傳輸至iERMS控制器2，iERMS控制器2根據(jù)接收的樓宇側(cè)的實(shí)時(shí)信息以及分散控制系統(tǒng)I中通過通訊模塊6傳到iERMS控制器2中的各機(jī)組的實(shí)時(shí)信息，即控制內(nèi)燃機(jī)7、直燃機(jī)8、電制冷機(jī)9及余熱機(jī)10的機(jī)組負(fù)荷及機(jī)組一次側(cè)的流量；iERMS控制器2結(jié)合上述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，向樓宇自控系統(tǒng)和分散控制系統(tǒng)I下達(dá)控制制冷通過調(diào)節(jié)流量控制供水溫度和機(jī)組負(fù)荷，從而達(dá)到能源站側(cè)和樓宇側(cè)之間的相互協(xié)調(diào)控制。其中，所述的分散控制系統(tǒng)I根據(jù)接收的樓宇側(cè)的實(shí)時(shí)信息，控制內(nèi)燃機(jī)7、直燃機(jī)8、電制冷機(jī)9及余熱機(jī)10的機(jī)組負(fù)荷以及機(jī)組一次側(cè)和樓宇二次側(cè)的流量，并通過調(diào)節(jié)流量控制供水溫度和機(jī)組負(fù)荷，從而達(dá)到能源站側(cè)和樓宇側(cè)之間的相互協(xié)調(diào)控制可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，包括:分散控制系統(tǒng)(I)、iERMS控制器(2)、樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)(3)、能源站終端設(shè)備(4)和多個(gè)DDC控制器(5)，所述的iERMS控制器(2)分別與分散控制系統(tǒng)(I)和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)(3)連接，能源站終端設(shè)備(4)與分散控制系統(tǒng)(I)連接，多個(gè)DDC控制器(5)分別與樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，所述的iERMS控制器(2)包括:通訊模塊(6)，所述的通訊模塊(6)分別通過Modbus TCP協(xié)議與分散控制系統(tǒng)(I)和樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)(3)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，所述的能源站終端設(shè)備⑷包括:內(nèi)燃機(jī)(7)、直燃機(jī)(8)、電制冷機(jī)(9)和余熱機(jī)(10)，所述的內(nèi)燃機(jī)(7)、直燃機(jī)(8)、電制冷機(jī)(9)和余熱機(jī)(10)分別與分散控制系統(tǒng)(I)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，還包括:多個(gè)溫度探測器(11)、壓力計(jì)(12)和流量計(jì)(13)，所述的多個(gè)溫度探測器(11)、壓力計(jì)(12)和流量計(jì)(13)分別與DDC控制器(5)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，所述的分散控制系統(tǒng)(I)采用TCS3000DCS控制系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，所述的iERMS控制器(2)采用DPU控制柜。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，所述的內(nèi)燃機(jī)(7)采用顏巴赫J(rèn)MS620內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組和HEY262X160/390型煙氣-熱水型溴化鋰機(jī)組;所述的直燃機(jī)(8)采用HZXQ I1-349(14/7)H2M2型兩用直燃機(jī)和HZXQ 11-349(14/7汴2!12-1110型三用直燃機(jī);所述的電制冷機(jī)(9)采用RHSCW330XJ型電制冷機(jī);所述的余熱機(jī)(10)采用煙氣熱水型溴化鋰余熱機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，所述的通訊模塊(6)采用SCM通訊卡。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式能源系統(tǒng)中的復(fù)合控制系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，所述的內(nèi)燃機(jī)(7)、直燃機(jī)(8)、電制冷機(jī)(9)和余熱機(jī)(10)分別通過硬接線與分散控制系統(tǒng)(I)連接。
【文檔編號】F24D19/10GK205593051SQ201620319984
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】孔飛, 孫曉旭, 柳玉賓
【申請人】中國華電集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院有限公司